Светоизлучающий диод
Светоизлучающий диод, светодиод, полупроводниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в энергию оптического излучения на основе явления инжекционной электролюминесценции (в полупроводниковом кристалле с электронно-дырочным переходом, полупроводниковым гетеропереходом либо контактом металл — полупроводник). В С. д. при протекании в нём постоянного или переменного тока в область полупроводника, прилегающую к такому переходу (контакту), инжектируются избыточные носители тока — электроны и дырки; их рекомбинация сопровождается оптическим излучением. С. д. испускают некогерентное излучение, но, в отличие от тепловых источников света, — с более узким спектром, вследствие чего излучение в видимой области воспринимается как одноцветное. Цвет излучения зависит от полупроводникового материала и его легирования. Применяются соединения типа AIII BV и некоторые другие (например, GaP, GaAs, SiC), а также твёрдые растворы (например, GaAs1-xPx, AlxGa1-xAs, Ga1-xlnxP). В качестве легирующих примесей используются: в GaP—Zn и О (красные С. д.) либо N (зелёные С. д.), в GaAs—Si либо Zn и Te (инфракрасные С. д.). Полупроводниковому кристаллу С. д. обычно придают форму пластинки или полусферы.
Яркость излучения большинства С. д. находится на уровне 103 кд/м2, у лучших образцов С. д. — до 105 кд/м2. Кпд С. д. видимого излучения составляет от 0,01% до нескольких процентов. В С. д. инфракрасного излучения с целью снижения потерь на полное внутреннее отражение и поглощение в теле кристалла для последнего выбирают полусферическую форму, а для улучшения характеристик направленности излучения С. д. помещают в параболический или конический отражатель. Кпд С. д. с полусферической формой кристалла достигает 40%.
Промышленность выпускает С. д. в дискретном и интегральном исполнении. Дискретные С. д. видимого излучения используют в качестве сигнальных индикаторов; интегральные (многоэлементные) приборы — светоизлучающие цифро-знаковые индикаторы, профильные шкалы, многоцветные панели и плоские экраны — применяют в различных системах отображения информации (см. Отображения информации устройство), в электронных часах и калькуляторах. С. д. инфракрасного излучения находят применение в устройствах оптической локации, оптической связи, в дальномерах и т. д. (см. также Оптоэлектроника), матрицы таких С. д. — в устройствах ввода и вывода информации ЭВМ. В ряде областей применения С. д. конкурирует с родственным ему прибором — инжекционным лазером (см. Полупроводниковый лазер), который генерирует когерентное излучение и отличается от С. д. формой кристалла и режимом работы.
Литература: Берг А., Дин П., Светодиоды, пер. с англ., «Тр. института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике», 1972, т. 60, № 2.
П. Г. Елисеев.
- Эта статья или раздел использует текст Большой советской энциклопедии.
